Câu hỏi
Cho \(\left( H \right)\) là hình phẳng giới hạn bởi parabol \(y = {x^2}\) và đường tròn \({x^2} + {y^2} = 2\) (phần tô đậm trong hình). Tính thể tích \(V\) của khối tròn xoay tạo thành khi quay \(\left( H \right)\) quanh trục hoành.
- A \(V = \frac{{5\pi }}{3}\).
- B \(V = \frac{{22\pi }}{{15}}\).
- C \(V = \frac{\pi }{5}\).
- D \(V = \frac{{44\pi }}{{15}}\).
Phương pháp giải:
Thể tích vật thể giới hạn bởi đồ thị hàm số \(y = f\left( x \right),\,\,y = g\left( x \right),\,\,x = a,\,\,x = b\,\,\left( {a < b} \right)\) khi xoay quanh trục hoành là \(V = \pi \int\limits_a^b {\left[ {{f^2}\left( x \right) - {g^2}\left( x \right)} \right]dx} \).
Lời giải chi tiết:
Ta có \({x^2} + {y^2} = 2 \Leftrightarrow y = \pm \sqrt {2 - {x^2}} \).
Xét phương trình hoành độ giao điểm \({x^2} = \sqrt {2 - {x^2}} \Leftrightarrow {x^4} + {x^2} - 2 = 0 \Leftrightarrow {x^2} = 1 \Leftrightarrow x = \pm 1\).
Vậy thể tích cần tính là \(V = \pi \int\limits_{ - 1}^1 {\left( {2 - {x^2} - {x^4}} \right)dx} = \frac{{44\pi }}{{15}}\).
Chọn D.